2019 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of compatibility of site-specific recombination system between mobile genetic elements
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17K15252
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
鈴木 祥太 法政大学, マイクロ・ナノテクノロジー研究センター, 研究員 (00792714)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 溶原性ファージ / 部位特異的組換え / 部位特異的組換え酵素 / 切出し因子 / integrase / xis |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、溶原性ファージや接合伝達因子(ICE)に代表される可動性遺伝因子の部位特異的組換え機構について、遺伝子発現制御の比較解析と合成生物学的手法による互換性の検討、そして得られた知見を基にした応用研究を目的としている。本年度の実績を以下に記す。
１．本年度までに同定された溶原性ファージφ3TのIntφ3TとXisφ3Tの発現時期について解析を行った。Intφ3Tは構成的に発現し、Xisφ3TはDNA損傷剤(マイトマイシンC)処理または胞子形成期の細胞で転写された。キシロース誘導性プロモーターによるXisφ3Tの発現誘導でφ3Tゲノムの切出しが誘発されることから、Xisφ3Tがφ3Tゲノムの切出し時期を決定する鍵因子であることが示された。また、胞子形成期におけるXisφ3Tの遺伝子発現がφ3Tの標的遺伝子kamAと同時期であること、このXisφ3Tの発現によるφ3Tの切出しが分断したkamAを再構築することを確認した。本機構はφ3Tの類縁ファージSPβの部位特異的組換え機構と比べ、Int-Xisのアミノ酸配列レベルでの相同性はないが、転写レベルでの発現制御に類似性があることが明らかとなった。
２．φ3Tのintφ3T-xisφ3TをSPβへ導入し、SPβ内部で機能するか調べた。その結果、SPβの標的遺伝子がspsMからkamAに変更され、誘発によるファージ粒子の形成も確認された。このことから、部位特異的組換え機構は各ファージ固有のものではなく、他のファージとの間で互換性をもつシステムであることが示唆された。
３．SPβのint-xisを用いた、spsM遺伝子への特異的な組込みと任意的な切出し除去が可能なプラスミドベクター（SIEV）を作製した。このSIEVにより、効率的なSPβ溶原菌からのSPβ非溶原菌の選択や、宿主ゲノムの約90kb領域の逆位の作製が可能であることが示された。
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